Desenvolvimento de aplicativos moveis em agricultura ......Desenvolvimento de aplicativos moveis em agricultura:´ Agritempo mobile Luciana A. S. Romani, Gabriel B. Magalhaes, Silvio

Desenvolvimento de aplicativos móveis em agricultura:Agritempo mobile∗

Luciana A. S. Romani, Gabriel B. Magalhães, Silvio R. M. Evangelista

Embrapa Informática AgropecuáriaAv. Andre Tosello, 209, 130833-866 – Campinas, SP, Brazil

RESUMOCom a popularização dos celulares e tablets com acesso à internet, adaptar um serviço

web para sistemas móveis aumenta o seu alcance, possibilitando o acesso por um público maisnumeroso e variado. Este artigo apresenta o processo de desenvolvimento e de avaliação deaplicativos com foco em agricultura, adaptando para dispositivos móveis, o conteúdo dispo-nibilizado pelo sistema web Agritempo que possibilita o monitoramento agrometeorológicooferecendo acesso gratuito a mapas, gráficos e outras informações sobre estados e municı́piosbrasileiros. Este artigo detalha as escolhas de interface, as suas implementações e o funciona-mento do aplicativo, além de mostrar os impactos da inserção do usuário em etapas do desen-volvimento do sistema.PALAVRAS-CHAVE: Android, Mobile, Mapas, Monitoramento Agrometeorológico.

ABSTRACTAs smartphones and tablets connected to the Internet become more popular, adapting a webservice to mobile systems increases its range of users, enabling the access by a larger andmotley public. This article presents the development process and the evaluation of mobileapplications focused on agriculture, adapting to mobile devices the content of the web siteAgritempo, which enables the agrometeorological monitoring offering free access to maps,graphs and other information about brazilian states and cities. This article details the interfacedesign choices, its implementation and the application functioning, as well as shows impacts ofinserting the end-user into the development stages of the system.KEYWORDS: Android, Mobile, Maps, Agrometeorological Monitoring.

∗Referente a trabalho de iniciação cientı́fica financiado pelo CNPq, envolvendo as instituições Unicamp eEmbrapa Informática Agropecuária

INTRODUÇÃOO acesso a informações atualizadas referentes ao monitoramento e à previsão das condiçõesclimáticas é essencial para a manutenção da produção em atividades ligadas à agropecuária, jáque possibilita o planejamento antecipado e torna possı́vel a otimização dos investimentos e dosesforços ligados à atividade. Dispositivos móveis com acesso à internet, como smartphones etablets, facilitam bastante a consulta em tempo real a essas informações.

Como explicitado por Gichamba e Lukandu (2012) dispositivos móveis tem vantagemsobre computadores tradicionais, principalmente em paı́ses em desenvolvimento, devido a ummenor custo de aquisição e à facilidade de aprendizado de uso até para usuários pouco ex-perientes. Nesses paı́ses, celulares e tablets possuem maior penetração de mercado quandocomparados a computadores. Com a queda de preços dos dispositivos móveis e dos planos detelefonia com acesso à internet, o número de usuários conectados à rede móvel no Brasil crescemais rapidamente a cada ano. No fim de 2014, 56,2% dos celulares tinham acesso à banda largamóvel no paı́s, totalizando mais de 148 milhões de dispositivos conectados (TELECO, 2015).Números como esse justificam os esforços realizados por vários serviços web para migrarempara plataformas como Android e iOS como tentativa de ampliar e diversificar o público atin-gido.

Neste cenário, a agricultura devido a suas caracterı́sticas intrı́nsicas como por exemplo alocalização das propriedades rurais se beneficia muito da possibilidade de acesso à informaçãoa partir de dispositivos móveis que podem ser levados ao campo, permitindo a tomada de de-cisão em loco. Uma vez que o acesso a sistemas webs com grande informação podem ser maisdifı́ceis de serem acessados por meio de dispositivos como smartphones e tablets, o desenvol-vimento de aplicativos mais concisos e com informação direcionada ao interesse e necessidadedo público-alvo se torna uma solução mais apropriada. Desta forma, a demanda por aplicati-vos móveis em agricultura se torna cada vez maior, trazendo novos desafios para os cientistasda computação, como por exemplo o desenvolvimento de sistemas que possam ser usados poranalfabetos funcionais (AGRAWAL; ATRAY; SATTIRAJU, 2013).

Neste contexto, este artigo apresenta um método para desenvolvimento de aplicativosmóveis criados a partir de sistemas webs já consolidados incluindo uma etapa de validaçãocom a presença de usuários finais. O aplicativo móvel Agritempo, que é uma adaptação paraAndroid do serviço web de mesmo nome que disponibiliza acesso gratuito às informações me-teorológicas e agrometeorológicas de diversos estados e municı́pios brasileiros, é apresentadoem detalhes de acordo com cada etapa do método proposto. Assim, o artigo mostra o processode criação do aplicativo, a sua arquitetura, o processo de validação por usuários e a avaliaçãoapós o lançamento ao público. Os resultados das avaliações pós-lançamento indicam uma boaaceitação do público e maior qualidade do sistema final após a inclusão de melhorias sugeridaspelos usuários durante a etapa de validação do produto.

O restante deste artigo está dividido da seguinte forma: a Seção 1 descreve o material emétodo proposto, na Seção 2 são discutidos os principais resultados do trabalho e finalmente a

Seção 3 apresenta as conclusões e contribuições deste artigo.

MATERIAL E MÉTODOSConsiderando o sistema operacional Android para dispositivos móveis, o ambiente de desen-volvimento utilizado pode ser o Eclipse ou mais recentemente o Android Studio, ferramentadisponibilizada pela Google, com linguagem Java e interface em XML. O armazenamento dedados pode ser feito por meio da biblioteca SQLite.

Neste artigo, o desenvolvimento do sistema Agritempo mobile foi realizado com o uso dalinguagem Java, sendo sua interface elaborada em XML. Inicialmente foi utilizado o ambienteEclipse para a programação, substituı́do posteriormente pelo Android Studio, que para esseprojeto proporcionou melhores resultados principalmente na visualização em tempo real dainterface projetada. Para o armazenamento de dados foi utilizada a biblioteca SQLite.

O método de desenvolvimento de software adaptado para o desenvolvimento de aplicaçõesmóveis apresentado neste artigo pode ser visualizado na Figura 1. De acordo com ele, a pri-meira etapa compreende a definição do problema de design e a definição dos perfis de usuários.No desenvolvimento do aplicativo Agritempo, esta etapa foi relaizada pela equipe de desen-volvimento, com a participação de pesquisadores em agrometeorologia. Durante esta primeiraetapa, foram definidos os perfis de usuário para a aplicação.

Figura 1: Etapas de desenvolvimento do aplicativo

Na segunda etapa, foi escolhido o esboço inicial de interface e o layout começou a serconstruı́do, como especifica o método (Figura 1). Nesse ponto já era possı́vel desenvolver umprotótipo funcional, que possibilitou uma visualização do sistema e a detecção de alguns pro-blemas iniciais de usabilidade. Este protótipo inicial foi avaliado pelo grupo de agrometeorolo-gistas que auxiliam a equipe de desenvolvimento e alterações foram sugeridas com o objetivode facilitar a navegação e o acesso às informações.

A terceira etapa, como mostra a Figura 1, consistiu na implementação do aplicativo uti-lizando as ferramentas já mencionadas anteriormente. Como um dos objetivos do aplicativo éproporcionar o acesso rápido e descomplicado a informações, foi decidido que somente partedo conteúdo disponı́vel no sistema web seria adaptado e inserido ao projeto. Analisando osregistros de acessos ao site, foi possı́vel identificar as funcionalidades que eram mais acessadas

diariamente. Dessa forma, foi decidido que o aplicativo ofereceria acesso a mapas das seguintescategorias: Monitoramento, Previsão, Secas e Séries Históricas. Inicialmente, também seriaminseridas informações de zoneamento e visualização de gráficos, mas como a implementaçãodessas funcionalidades talvez dependesse do uso de serviços de terceiros, por meio de API (In-terface de Programação de Aplicativos), foi decidido manter apenas a visualização de mapasno sistema. Após o lançamento da primeira versão do aplicativo, foram adicionados mapas deGeadas.

Os mapas, no aplicativo, foram organizados de acordo com as respectivas categorias e,para cada uma delas, foi inserido um botão de acesso na tela principal com um identificador eum ı́cone. Cada botão, ao ser clicado, inicia uma nova atividade (componente de uma aplicaçãoAndroid que gera uma tela com a qual o usuário pode interagir). Cada atividade é gerada poruma classe Java no sistema, mas quando se tem funcionalidades bastante parecidas pode-seaproveitar uma mesma Atividade, alterando apenas os parâmetros passados no momento de suacriação. É o caso das telas de visualização dos mapas de Monitoramento, Previsão e de Secas.Como entre elas só mudam o número de mapas a serem exibidos e os respectivos endereços derede (URL) para acesso, a distinção é feita por passagem de parâmetro a uma única classe.

A Figura 2 apresenta o modo de funcionamento do aplicativo. Todos os mapas sãoapresentados de acordo com o estado brasileiro selecionado na tela principal do aplicativo.Essa seleção pode ser feita de duas formas: manualmente ou por meio das informações degeolocalização fornecidas pelo dispositivo, conforme mostrado na Figura 3. Na primeira opção,o usuário deve realizar a sua escolha dentre as opções apresentadas em uma lista, adicionandoo estado escolhido à lista de favoritos. Essa lista é mantida por um banco de dados, por meioda biblioteca SQLite, e agiliza a consulta aos mapas de estados selecionados. O usuário podeadicionar ou remover um estado dos favoritos a qualquer momento. Já na segunda opção, ousuário deve apenas clicar na opção ”Localização atual”, e o sistema acessará o serviço delocalização disponı́vel no dispositivo e detectará em qual estado o usuário está, selecionando-oautomaticamente.

Figura 2: Funcionamento do aplicativo

A URL de cada imagem é gerada concatenando-se o endereço do servidor com a siglado estado selecionado e com o identificador do mapa selecionado. Cada uma das atividades devisualização de mapas, quando iniciada, acessa e baixa as imagens disponı́veis no servidor doAgritempo de modo assı́ncrono, isto é, todos os mapas da categoria são baixados paralelamente.Essa prática impede que uma imagem indisponı́vel no servidor interrompa o acesso às demais.As imagens são armazenadas no dispositivo, possibilitando o uso do aplicativo mesmo sem

Figura 3: Seleção de estado (Fonte: Aplicativo Agritempo 1.3)

conexão à internet desde que os mapas tenham sido acessados pelo menos uma vez. Os mapassão exibidos, inicialmente, em miniaturas organizadas em grade que, ao receberem um clique,iniciam uma nova atividade com a visualização do respectivo mapa em tela cheia. Nessa novatela, dois gestos podem ser usados: o swipe (arrastar) para navegar entre os mapas e o pinch(pinça) para ampliar o mapa atual.

A seção que mais se diferencia das demais é a de consulta a Séries Históricas. Nela,o usuário tem acesso a mapas de médias de precipitação históricas, análise frequencial deprecipitação e ocorrência de veranicos, todos eles de acordo com o intervalo de data esco-lhido. As opções de tipo de mapa e de data são escolhidas da maneira ilustrada pela Figura 4:por meio de Spinners, componente da interface Android que, ao ser clicado, apresenta uma listacom todas as opções disponı́veis para o parâmetro selecionado. Concluı́da a seleção, é exibidoo botão ”Consultar Mapa”, que inicia uma nova atividade com a visualização do mapa em telacheia, aceitando os mesmos gestos que os demais mapas disponı́veis.

Figura 4: Seleção de parâmetros na seção Séries Históricas (Fonte: Aplicativo Agritempo 1.3)

Durante o desenvolvimento do aplicativo foi realizada uma validação com usuários finais.Foram fornecidos dispositivos com o sistema instalado, além de instruções básicas de uso. Osparticipantes elaboraram casos de uso para teste e utilizaram Personas, isto é, interpretaramperfis de usuário que poderiam se interessar pelo aplicativo, considerando suas necessidades,seus objetivos e suas caracterı́sticas (IDOUGHI; SEFFAH; KOLSKI., 2012). Com a validação, foipossı́vel identificar a necessidade de inclusão de telas de ajuda, legendas explicativas para al-guns dos mapas e também informações sobre o aplicativo e sobre a equipe envolvida no pro-jeto, além da detecção de problemas mais especı́ficos como ı́cones pouco representativos edisposição indevida de botões. Foi decidido que não existiria apenas uma seção de ajuda, comtodo o conteúdo centralizado. Para tornar as consultas mais simples, em cada seção e em cadamapa do aplicativo foram incluı́dos ı́cones para acesso às informações de ajuda sobre o conteúdovisualizado no momento do clique. De forma similar, nos mapas de Geadas e nos de Seca foiadicionado o botão ”Legenda”, que ao ser clicado exibe um popup com uma tabela explicativa.

Alguns participantes da validação demonstraram dificuldade em localizar a função deseleção de estado e também sentiram falta de um indicador de qual deles estava selecionado nomomento. Visando solucionar esses problemas, foi adicionado à barra superior do aplicativoum indicador que exibe, em qualquer tela do sistema, o nome do estado que está selecionado.

RESULTADOS E DISCUSSÃOApós a validação e as adaptações na interface e no código, o aplicativo Agritempo foi publicadona Google Play Store no dia 10 de março de 2015. Até o momento, três atualizações foramrealizadas, com modificações como adição de novos mapas, otimização de carregamento deimagens e correção de problemas. Como mostrado na Figura 5, foram feitos mais de 1000downloads, em várias versões do sistema Android a partir da 4.0.3 (Ice Cream Sandwich) comdistribuição mostrada na Figura 6. A nota resultante da avaliação dos usuários até o momento éde 4.7 em 5, resultado bastante positivo que se deve em grande parte à participação do usuáriono processo de desenvolvimento.

Devido à validação, a equipe envolvida no projeto conseguiu mapear requisitos e pro-blemas de usabilidade que não haviam sido detectados durante o desenvolvimento do sistema,aproveitando o conhecimento e a experiência de trabalho dos participantes do processo. Oacréscimo de informações explicativas em todas as seções do aplicativo, principal em de-corrência da validação, tornou-o mais didático, ampliando o seu alcance quanto a perfis deusuário.

A opção de somente envolver o usuário no processo após o desenvolvimento de umaversão inicial funcional se mostrou eficiente neste projeto, já que o contato com o aplicativoinstalado em um dipositivo móvel permitiu uma análise mais precisa de cada funcionalidade ea compreensão do funcionamento do sistema como um todo. Essa vantagem já foi observadaem projetos que utilizaram tanto protótipos em papel como implementações funcionais paracelulares (KANGAS; KINNUNEN, 2005).

Figura 5: Página do aplicativo na Google Play Store (Fonte: Google Play Store)

Figura 6: Instalações do aplicativo por dispositivo (Fonte: Painel de Controle Google Play)

CONCLUSÕESA experiência de desenvolvimento de um aplicativo para a plataforma Android mostrou que éviável a geração de ferramentas úteis e de fácil utilização em curto espaço de tempo para umsetor importante como a Agricultura. A atualização quase constante do sistema Android e dadocumentação de suporte ao desenvolvedor tornam a experiência bastante positiva, fazendo daplataforma uma escolha provável em futuros projetos.

O método de desenvolvimento aplicado ao projeto do aplicativo Agritempo ressaltou aimportância da inclusão do usuário no processo criativo. Novos requisitos e problemas foramidentificados durante a validação com os usuários, o que possibilitou uma série de ajustes quecolaborou para a melhor usabilidade do produto final. Com a publicação do aplicativo na loja,foi confirmada a existência de uma demanda por ferramentas do gênero no contexto agrı́cola.O retorno dado pelos usuários indica como é crucial investir no desenvolvimento de soluções

simples e acessı́veis para dispositivos móveis, aproveitando todo o seu potencial de ampliar oalcance das informações disponibilizadas.

AGRADECIMENTOSOs agradecimentos são direcionados à Embrapa e à Unicamp, pela estrutura e pelo apoio forne-cidos, e ao CNPq, que financiou o projeto por meio da bolsa de Iniciação Cientı́fica.

REFERÊNCIASAGRAWAL, R.; ATRAY, M.; SATTIRAJU, K. S. Exploring suitable interfaces for agriculturebased smartphone apps in india. In: Proceedings of the 11th Asia Pacific Conference onComputer Human Interaction. New York, NY, USA: ACM, 2013. (APCHI ’13), p. 280–285.ISBN 978-1-4503-2253-9. Disponı́vel em: .

GICHAMBA, A.; LUKANDU, I. A. A model for designing m-agriculture applications fordairy farming. The African Journal of Information Systems, v. 4, n. 4, 2012. Disponı́vel em:.

IDOUGHI, D.; SEFFAH, A.; KOLSKI., C. Adding user experience into the interactive servicedesign loop: A persona-based approach. Behaviour and Information Technology, v. 31, n. 3, p.287–303, 2012.

KANGAS, E.; KINNUNEN, T. Applying user-centered design to mobile applicationdevelopment. Commun. ACM, ACM, New York, NY, USA, v. 48, n. 7, p. 55–59, jul. 2005.ISSN 0001-0782. Disponı́vel em: .

TELECO. 3G no Brasil. 2015. Acessado em : 01 de junho de 2015. Disponı́vel em:.